제1장 서론=1,27,8
제2장 국내외 기술개발 현황=9,35,1
제1절 국내외 기술 개발 현황=9,35,8
제2절 세부 기술 현황=17,43,1
1. 국내외 기술수준 비교=17,43,2
2. 현 기술 상태의 취약성=18,44,1
3. 앞으로의 전망=18,44,4
제3장 연구개발수행 내용 및 결과=22,48,1
제1절 전극 개발 분야=22,48,1
1. 산소음극 특성화 방법=22,48,1
가. 물리적 특성치=22,48,1
(1) 비저항=22,48,3
(2) 기공 분포=24,50,3
(3) 산소 투과도=26,52,3
(4) 산소화학흡착=29,55,1
(5) ICP분석=29,55,1
(6) TEM image=29,55,1
나. 전기 화학적 특성치=29,55,1
(1) 과전압=29,55,1
(가) 반전지(half cell) 구성=30,56,1
(나) 순환전압전류법(Cyclic Voltammetry)=30,56,3
(다) 전극특성 및 성능측정=32,58,2
(2) 내구성 평가=33,59,1
(가) 실험 절차=33,59,4
(나) 산소 가스 공급=36,62,1
(다) 표준 전극의 내구성 실험=36,62,4
2. 산소음극용 촉매 담지 공정개발(1):은 촉매 분산 기술 연구=39,65,1
가. 반응층 카본블랙의 조성 변화=39,65,1
(1) 실험개요=39,65,4
(2) 전극재료 분말 제조=42,68,2
(3) 전극의 제조=43,69,3
(4) 결과 및 고찰=45,71,11
나. 촉매의 크기 변화와 반응층 미세구조에 따른 연구=55,81,1
(1) 실험개요=55,81,3
(2) 전극제작=57,83,1
(3) 결과 및 고찰=57,83,12
3. 산소음극용 촉매 담지 공정 개발(2):은촉매 담지 기술 연구=69,95,1
가. 카본 표면수식(MODIFIY) 방법=69,95,6
나. 카본 표면수식 및 담지방법 비교=74,100,2
(1) CB표면 수식을 위한 AOT양 변화=75,101,10
(2) 은촉매 담지량 변화=84,110,7
다. silver 졸 제조법=91,117,3
4. 산소음극 제조 공정 개발 및 제조 전극의 평가=93,119,1
가. 카본 시트법에 의한 전극 가공 공정=93,119,1
(1) 질산은 용액 환원에 의한 방법=93,119,1
(가) 가스 확산층용 혼합분말 제조 공정=93,119,1
(나) 반응층용 혼합분말의 제조=93,119,3
(다) 기능 분리형 반응층 흔합분말의 제조=95,121,3
(라) 시트 제작 및 적층,hot press=97,123,3
(2) 산화은,과산화은의 환원에 의한 방법=99,125,3
나. Porous Metal을 이용한 전극 제조=101,127,9
5. 앙극 제조=109,135,6
제2절 전극 대형화 분야=115,141,1
1. 대형 전극 제조 공정 및 공정 기계화 연구=115,141,1
가. 여과 공정 개선=115,141,1
나. 시트 제조기 및 적층 프레스기=115,141,1
(1) 설계도=115,141,1
(가) 시트 제조기=115,141,4
(나) 적층 프레스기=118,144,1
(2) 작업 공정=118,144,4
2. 접합치구를 이용한 전극 대형화=121,147,1
3. 연료전지 제조 기술을 이용한 전극 대형화=121,147,1
가. 연료전지 전극 제조=121,147,1
(1) 연료전지에서의 전극 제조 기술=121,147,8
(2) 연료전지의 과전압=128,154,2
나. 연구 목적=130,156,1
다. 연료전지 제조 기술을 이용한 전극 대형화 공정 모델링=130,156,3
라. Hot rolling 법을 이용한 전극 제조=132,158,1
(1) 자체 제작한 Hot rolling 장치=132,158,1
(2) 실험 방법=132,158,1
(가) 가스층 및 반응층 원료 제작=132,158,3
(나) 전극 preform 제작=134,160,1
(다) Hot rolling=134,160,1
(3) 실험 결과=134,160,1
(가) 1차 Hot rolling공정을 도입한 전극제조=134,160,14
(나) Multi layer 구조를 이용한 전극 제조=147,173,8
(다) 단일 반응층을 사용한 전극제조=155,181,4
마. Spray 법을 이용한 전극 preform 제작=158,184,1
(1) 실험 방법=158,184,4
(가) 전극 슬러리 제조=162,188,1
(나) spray를 이용한 전극 preform 제작=162,188,1
(2) 실험 결과=162,188,1
(가) 전극 slurry 1을 이웅한 전극 제조=162,188,1
(나) 전극 slurry 2을 이용한 전극 제조=162,188,5
바. 결론=166,192,3
제3절 전해조 개발 및 운전 분야=169,195,1
1. 전해조와 전해시스템 구성=169,195,1
가. 전해조 구성 및 개선 연구=169,195,1
(1) 가스실 구조 개선=169,195,8
나. 전해 시스템의 구성=177,203,1
(1) Test용 mini cell 구성=177,203,3
(2) 중형 전해조 전해 시스템 구성=180,206,1
(가) 전해조 설계 기준=180,206,2
(나) Process Description=181,207,6
2. 개발 전극의 전해 성능 평가=187,213,1
가. 전해조 운전 방법=187,213,2
나. 전해 시스템 분석=189,215,6
다. 산소음극 및 전해조의 성능평가 결과 (2단계 연구의 최종 성능)=195,221,5
제4절 상용화를 위한 공정분석=200,226,1
1. 품질기능전개(QFD,Quality Function Deployment)=200,226,2
2. Process Map=201,227,9
3. 공정능력분석=210,236,4
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도=214,240,1
제1절 최종 연구개발 목표 및 달성도=214,240,1
1. 최종 연구 개발 목표=214,240,1
2. 최종 연구 결과 평가 착안점 및 달성도=214,240,1
제2절 연도별 연구개발 목표 및 달성도=215,241,1
1. 1차년(2001년)도=215,241,1
가. 면구 목표=215,241,1
나. 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도=215,241,1
2. 2차년(2003년)도=216,242,1
가. 연구 목표=216,242,1
나. 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도=216,242,1
제3절 관련분야의 기술발전에의 기여도와 기대효과=217,243,1
1. 기술 기여도=217,243,1
2. 기대 효과=217,243,1
제5장 연구개발결과의 활용계획=218,244,1
제1절 추가 연구의 필요성=218,244,1
제2절 타 연구에의 응용=218,244,2
제3절 기업화 추진방안=219,245,1
제6장 참고문헌=220,246,2
특정연구개발사업 연구결과 활용계획서/한정우=222,248,9
자체평가의견서=231,257,6
참여기업 의견서=237,263,2
Chapter 1. Introduction=1,27,8
Chapter 2. Present State of Developnent of Technologies in Domestic and Foreign countries=9,35,1
Paragraph 1. Present State of Development of Technologies in Domestic and Foreign countries=9,35,8
Paragraph 2. PresentDetail State o fTechnologies=17,43,1
1. Comparison of Technologies in Domestic and Foreign countries=17,43,2
2. Weak points of present State of Technologies=18,44,1
3. Prospects=18,44,4
Chapter 3. Contents and Results of Accomplished Research and Development=22,48,1
Paragraph 1. Part of Electrode Development=22,48,1
1. Property Test of Oxygen Cathode=22,48,1
가. Physical properties=22,48,1
(1) Specific Resistance=22,48,3
(2) Distribution of Pores=24,50,3
(3) Oxygen Permeability=26,52,3
(4) Chemisorption of Oxygen=29,55,1
(5) Analysis of ICP=29,55,1
(6) TEM Image=29,55,1
나. Electrical Properties=29,55,1
(1) Oxygen Overpotential=29,55,1
(가) Construction of Half Cell=30,56,1
(나) Cyclic Voltammetry=30,56,3
(다) Measurement of Electrode Performance=32,58,2
(2) Test for Durability=33,59,1
(가) Experimental procedure=33,59,4
(나) Supply of Oxygen Gas=36,62,1
(다) Durability Test of Standard Electrode=36,62,4
2. Process Development of Loading Catalyst for Oxygen Cathode (1):Dispersion Technology of Ag Catalyst=39,65,1
가. Composition Change of Carbon Black for Reaction Layer=39,65,1
(1) Outline of Experiment=39,65,4
(2) Production of powder for Electrode=42,68,2
(3) Production of Electrode=43,69,3
(4) Results and Discussion=45,71,11
나. Catalyst Size Variation and Pore Structure=55,81,1
(1) Outline of Experiment=55,81,3
(2) Production of Electrode=57,83,1
(3) Results and Discussion=57,83,12
3. Process Development of Loading Catalyst for Oxygen Cathode (2):Loading Technology of Ag Catalyst=69,95,1
가. Method of Carbon Modification=69,95,6
나. Comparison between Carbon Modification and Catalyst Loading=74,100,2
(1) Amounts of AOT for Carbon Modification=75,101,10
(2) Amounts of Ag Catalyst=84,110,7
다. Production of Ag Sol=91,117,3
4. Production Process and Test of Oxygen Cathode=93,119,1
가. Production Process by Carbon Sheet Method=93,119,1
(1) Reduction of Silver Nitrate=93,119,1
(가) Production of Powder for Gas Diffusion Layer=93,119,1
(나) Production of Powder for Reaction Layer=93,119,3
(다) Production of Mixed Powder for Reaction Layer=95,121,3
(라) Making Sheets and Hot Press=97,123,3
(2) Reductions of Ag₂O,Ag₂O₂=99,125,3
나. Production of Electrode Using Porous Metal=101,127,9
5. Production of Anode=109,135,6
Paragraph 2. Part of Electrode Scale-Up=115,141,1
1. Production Process of Large Electrode and Process Mechanization=115,141,1
가. Improvement of Filtration process=115,141,1
나. Sheet Producer and Press=115,141,1
(1) Drawings=115,141,1
(가) Sheet producer=115,141,4
(나) Press=118,144,1
(2) Working Process=118,144,4
2. Electrode scale-Up by Junction=121,147,1
3. Electrode Scale-Up by Technology of Fuel Cell=121,147,1
가. Electrode Production in Fuel Cell=121,147,1
(1) Electrode Production in Fuel Cell=121,147,8
(2) Overvoltage of Fuel cell=128,154,2
나. Purpose of This Research=130,156,1
다. Modelling of Electrode Scale-Up by Technology of Fuel Cell=130,156,3
라. Electrode Production by Hot Rolling Method=132,158,1
(1) Hot Rolling System=132,158,1
(2) Experimental Procedure=132,158,1
(가) Production of Powder for Reaction and Gas Diffusion Layer=132,158,3
(나) Production of Electrode Preform=134,160,1
(다) Hot Rolling=134,160,1
(3) Results of Experiments=134,160,1
(가) Electrode Production by 1st Hot Rolling Process=134,160,14
(나) Electrode Production by Multi Layer Structure=147,173,8
(다) Electrode Production by Single Reaction Layer=155,181,4
라.／마 Production of Electrode Preform by Spray Method=158,184,1
(1) Experimental Procedure=158,184,4
(가) Prnduction of slurry=162,188,1
(나) Production of Electrode Preform by Spray=162,188,1
(2) Results of Experiments=162,188,1
(가) Electrode production by Surry 1=162,188,1
(나) Electrode production by surry 2=162,188,5
마. ConClsions=166,192,3
Paragraph 3. Part of Electrolyzer Development and Operation=169,195,1
1. Constitution of Electrolyzer and Electrolysis System=169,195,1
가. Constitution of Electrolyzer and Research for Improvement=169,195,1
(1) Improvement of Gas Chamber Structure=169,195,8
나. Constitution of Electrolysis System=177,203,1
(1) Constitution of Mini Cell for Test=177,203,3
(2) Constitution of Electrolysis System with Large Scale=180,206,1
(가) Standard for Design of Electrolyzer=180,206,2
(나) Process Description=181,207,6
2. Test of Electrolysis Performance of Developed Electrode=187,213,1
가. Operation of Electrolyrer=187,213,2
나. Analysis of Electrolysis System=189,215,6
다. Results of Electrolysis Performance Test (Final Performance of this Research in 2nd Stage)=195,221,5
Paragraph 4. Analysis of Process for Commercial Purpose=200,226,1
1. QFD(Quality Function Deployment)=200,226,2
2. Process MaP=201,227,9
3. Analysis of process Capability=210,236,4
Chapter 4. Degree of Achievement and Contributions on Research Obiectives=214,240,1
Paragraph 1. Final Ohjectives and Degree of Achievement of Research=214,240,1
1. Final Objectives of Research and Development=214,240,1
2. Viewpoint of Valuation and Degree of Achievement on Final Results of Research=214,240,1
Paragraph 2. Yearly Obiectives and Degree of Achievement of Research=215,241,1
1. First Year(2001)=215,241,1
가. Objectives of Research=215,241,1
나. Degree of Achievement of Objectives Based on Viewpoint of valuation=215,241,1
2. Second Year(2002)=216,242,1
가. Obiectives of Research=216,242,1
나. Degree of Achievement of Objectives Based on Viewpoint of valuation=216,242,1
Paragraph 3. Degree of Contributions on Related Technologies and Expected Effects=217,243,1
1. Degree of Contributions on Related Technologies=217,243,1
2. Expected Effects=217,243,1
Chapter 5. Application Plan for Results of Research=218,244,1
Paragraph 1. Requirements for Additional Research=218,244,1
Paragraph 2. Applications on Other Research=218,244,2
Paragraph 3. Promoting Plan for Business=219,245,1
Chapter 6. References=220,246,19
